Курсовая_ПСА
.pdfбесконтактного инфракрасного термометра убедиться, что все радиаторы имеют температуру большую чем температура воздуха в помещении.
Проверка отображения системы кондиционирования должна проводиться только летом в помещении с закрытыми окнами и дверями. При проверке отображения необходимо выключить все системы отопления и кондиционирования. Затем зафиксировать температуру в каждой комнате бытовым термометром. После чего включить систему кондиционирования в ручном режиме на один час. Сразу после выключения системы зафиксировать показания бытовых термометров в каждой комнате и сравнить их с показаниями, которые были до запуска системы кондиционирования.
Показания до и после включения системы должны отличаться не менее чем на
3 градуса.
Для проверки функции сохранения показаний температуры в БД необходимо при обычной работе системы подключиться к БД при помощи среды MS SQL Management Studio и открыть для редактирования таблицу records. В таблице должны отображаться сохраненные данные с периодичностью в 5 секунд с каждого датчика.
Если в течении месяца заказчик выявит недостатки в программном обеспечении, то он обязан сообщить об этом разработчику в письменном виде с подробным описанием проблемы. Разработчик обязан отреагировать на сообщение заказчика и устранить серьезные недостатки в течении недели и незначительные – в течение трех дней.
11
2 Архитектура системы и технический проект
2.1Структурная схема программно-аппаратного комплекса
На рисунке 2 приведена структрная схема системы мониторинга температуры в состав которой входят Web-сервер, база данных, SCADA-
система и модуль ввода-вывода.
Подсистема вывода |
|
Подсистема |
|
Подсистема |
|
Подсистема |
|
хранения |
|
визуализации |
|
||
данных(WEB-server) |
|
|
|
ввода(Модуль ВВ) |
||
|
данных(БД) |
|
(OPC+SCADA) |
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 2. Структурная схема системы
12
2.2Функциональная схема программно-аппаратного комплекса
На рисунке 3 приведена функциональная схема системы
SCADA
Web-сервоер |
|
Сервер БД |
|
|
|
||||
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Датчик |
Модуль В/В |
OPC-сервер |
|
Рисунок 3. Функциональная схема
В качестве WEB-сервера выступает MS IIS Express. IIS (Internet Information Services) — проприетарный набор серверов для нескольких служб Интернета от компании Майкрософт. IIS распространяется с операционными системами семейства Windows NT. Основным компонентом IIS является веб-
сервер, который позволяет размещать в Интернете сайты. IIS поддерживает протоколы HTTP, HTTPS, FTP, POP3, SMTP, NNTP.
На WEB-сервере функционирует приложение, которое позволяет удаленно просматривать графики температуры в помещении и задавать нормы температуры.
Диаграмма компонентов WEB-сервера приведена на рисунке 4.
Приложение развернутое на WEB-сервере построено с применением подхода
MVC.
13
ClimatViews
Interface_2 |
|
Interface_1 |
|
ClimatController |
SQL Server |
|
Interface_5 |
Interface_3 |
Entity |
ClimatModel |
|
|
Interface_4 |
Рисунок 4. Диаграмма компонентов WEB-сервера На рисунке 5 приведен рисунок WEB-приложения
Рисунок 5. Web-приложение
14
Постоянное хранилище системы – БД построена на основе
концептуальной модели приведенной на рисунке 6.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
start |
|
|
|
anomalies |
|
|
|
||||
|
|
|
|
records |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
end |
|
|
id_anomaly |
<pi> Integer |
<M> |
|
|
||||
|
|
id_record <pi> Integer |
<M> |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
responsed |
|
|
Integer |
|
|
|
||||||
|
|
date_time |
Date & Time |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
value |
|
Float |
|
|
|
|
|
|
|
Identifier_1 |
<pi> |
|
|
|
||||
|
|
Identifier_1 |
<pi> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
have |
|
|
|
|||
|
|
|
|
registration |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
docs |
|
|
|
|||
|
|
|
|
rooms |
|
|
|
|
|
|
|
id_doc |
<pi> Integer |
<M> |
|
|||||
|
id_room |
<pi> |
Integer |
|
|
<M> |
|
|
|
date_doc |
|
Date & Time |
|
|||||||
|
room_name |
|
Variable characters (20) |
|
|
|
|
|
status |
|
Integer |
|
|
|
||||||
|
Identifier_1 |
<pi> |
|
|
|
|
|
|
|
|
Identifier_1 <pi> |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
belong |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
create |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
normas |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
User |
|
|
|
|||
|
id_category |
<pi> |
Variable characters (20) |
<M> |
|
id_user |
<pi> |
Integer |
|
|
<M> |
|||||||||
|
wint_min |
|
Float |
|
|
|
|
|
full_name |
|
Variable characters (50) |
|||||||||
|
wint_max |
|
Float |
|
|
|
|
|
|
Variable characters (30) |
||||||||||
|
sumr_min |
|
Float |
|
|
|
|
|
password |
|
Variable characters (10) |
|||||||||
|
sumr_max |
|
Float |
|
|
|
|
|
privilege |
|
Integer |
|
|
|
||||||
|
Identifier_1 |
<pi> |
|
|
|
|
|
|
Identifier_1 |
<pi> |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Рисунок 6. Концептуальная модель БД |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
SCADA-система построена при помощи среды разработки Trace Mode 6.
Инструментальная система Trace Mode 6 это универсальное средство
разработки и отладки приложений для автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) и управления производством (АСУП).
Инструментальная система TRACE MODE 6 состоит из интегрированной среды разработки и отладочного монитора реального времени - профайлера.
В интегрированную среду разработки TRACE MODE 6 встроены более десяти редакторов, автоматически открывающихся при вызове того или иного компонента проекта. Среди них:
Редактор графических экранных форм;
15
Редактор программ на визуальном языке Techno FBD;
Редактор программ на визуальном языке Techno SFC;
Редактор программ на визуальном языке Techno LD;
Редактор программ на процедурном языке Techno ST;
Редактор программ на процедурном языке Techno IL;
Редактор шаблонов документов;
Редактор SQL-запросов;
Редактор паспортов оборудования (EAM);
Редактор персонала (HRM);
Редактор материальных ресурсов (MES);
Все компоненты проекта - экраны, программы, SQL-запросы, шаблоны документов, каналы TRACE MODE и источники данных связаны между собой через аргументы. Аргументы позволяют достичь максимальной гибкости при создании связей между отдельными компонентами. Например, данные из программы в контроллере могут быть напрямую связаны с отображением на экране операторской станции или с формой планирования производства MES,
для этого необязательно создавать дополнительные каналы.
Инструментальная система поставляется с набором к более чем 2511
контроллерам и платам ввода/вывода. Источники данных - сигналы с УСО и контроллеров создаются и конфигурируются в системе автоматически с помощью автопостроения. Это позволяет избежать ошибок ручных привязок и значительно сократить время разработки проекта.
На рисунке 7 приводится экран визуализации разработанный в
TraceMode 6 для визуализации процесса управления системами отопления и кондиционирования.
16
Рисунок 7. Экран визуализации Кроме экрана визуализации разработана управляющая программа для
кондиционеров и радиаторов в каждой комнате, программный код которой приведен в приложении.
17
2.3Принципиальная схема программно-аппаратного комплекса
В качестве хоста для развертки программных средств WEB-сервер,
СУБД и SCADA служит персональный компьютер Acer Aspire 5920G. Данный компьютер имеет характеристики, приведенные в таблице 1.
Таблица 1. Характеристики хост-компьютера.
Характеристика |
Значение |
|
|
Тип процессора |
Core 2 Duo |
|
|
Код процессора |
T5250 |
|
|
Частота процессора |
1500 МГц |
|
|
Количество ядер процессора |
2 |
|
|
Объем кэша L2 |
2 Мб |
|
|
Частота системной шины |
667 МГц |
|
|
Чипсет |
Intel PM965 |
|
|
Размер оперативной памяти |
1 Гб |
|
|
Тип памяти |
DDR2 |
|
|
Частота памяти |
667 МГц |
|
|
Размер экрана |
15.4 " |
|
|
Разрешение экрана |
1280x800 |
|
|
Тип видеоадаптера |
дискретный |
|
|
Видеопроцессор |
NVIDIA GeForce 8600M GS |
|
|
Интерфейс видеоадаптера |
PCI-Express |
|
|
Размер видеопамяти |
256 Мб |
|
|
Объем накопителя |
160 Гб |
|
|
Интерфейс жесткого диска |
Serial ATA |
|
|
Скорость вращения |
5400 об/мин |
|
|
Для соединения хост-компьютера с модулем ввода-вывода используется преобразователь интерфейсов USB/RS-485
18
Принципиальная схема преобразователя интерфейсов изображена на рисунке 8.
Рисунок 8. Схема преобразователя интерфейсов
В качестве модуля ввода-вывода используется модуль расширения
LDU2400M из комплекта контроллера LanDriveSpider. Модуль LDU2400M
может выполнять следующие функции:
Управление 4-мя нагрузками переменного тока мощностью до 2400Вт
Управление 4-мя нагрузками постоянного тока мощностью до 280Вт
Управление двумя аналоговыми выходами 0-10В
Опрос двух цифровых датчиков типа «сухой контакт»
Опрос двух аналоговых датчиков 0-10В
Обеспечение питанием датчиков до 5В
Характеристики модуля LDU2400M приведены в таблице 2.
Таблица 2. Характеристики LDU2400M
Характеристика |
Значение |
|
|
Напряжение питания |
9-12В, постоянное напр. |
|
|
Потребляемая мощность |
0,1 ВТ |
|
|
Макс. мощн. нагр. перем. тока |
2400Вт ~220В |
|
|
|
19 |
Макс. мощн. нагр. пост. тока |
280Вт 28В |
|
|
Размеры |
90х70х60 мм |
|
|
Масса |
0,2 кг |
|
|
Кол-во дискр. вх. для датчиков |
2 |
|
|
Кол-во аналог. вх. для датчиков |
2 |
|
|
Кол-во дискр. управл. выходов |
4 |
|
|
Кол-во аналог. управл. выходов |
2 |
|
|
Макс. релейных модулей в сети |
247 |
|
|
Дальность надежной связи |
1200м |
|
|
Максимальная задержка ответа |
10мс |
|
|
На рисунке 9 приведена схема включения LDU2400M
Рисунок 9. Схема LDU2400M
Непосредственно для измерения температуры используется датчик на основе термистора, который имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления. Схема датчика приведена на рисунке 8.
20